العوازل الطوبولوجية الضوئية عبارة عن مواد كهرومغناطيسية اصطناعية تدعم حالات الضوء أحادية الاتجاه الطوبولوجية غير التافهة.
ما المقصود بالعوازل الطوبولوجية الضوئية
- الأطوار الطوبولوجية الضوئية هي أشباه موجات كهرومغناطيسية كلاسيكية لمراحل طوبولوجية إلكترونية تم إجراء بحوث في فيزياء المادة المكثفة، وعلى غرار نظرائهم الإلكترونية، يمكنهم عمل قنوات قوية أحادية الاتجاه لانتشار الضوء.
- يشار إلى المجال الذي يدرس هذه الأطوار من الضوء على أنه الضوئيات الطوبولوجية، على الرغم من أن تردد العمل لهذه العوازل الطوبولوجية الكهرومغناطيسية قد يقع في أجزاء أخرى من الطيف الكهرومغناطيسي مثل نطاق الميكروويف.
- تمت عمل بحوثات الترتيب الطوبولوجي على أنظمة الحالة الصلبة في فيزياء المادة المكثفة منذ معرفة تأثير هول الكمي الصحيح، لكن المادة الطوبولوجية جذبت اهتمامًا كبيرًا من المجتمع الفيزيائي بعد مقترحات المراقبة المتوقعة للمراحل الطوبولوجية المحمية بالتناظر أو ما يطلق عليه “العوازل الطوبولوجية” في الجرافين والمراقبة التجريبية للعازل الطوبولوجي ثنائي الأبعاد في (CdTe / HgTe / الآبار الكمومية CdTe).
- في عام (2008)، اقترح بعض العلماء أن الحالات الكهرومغناطيسية أحادية الاتجاه المماثلة لحالات هول الكمومية، يمكن تحقيقها في بلورات ضوئية مغناطيسية غير متبادلة.
- وتم تحقيق هذا التوقع لأول مرة في نظام تردد الميكروويف، وتبع ذلك مقترحات لحالات هول السبين الكمومية المماثلة للموجات الكهرومغناطيسية التي تُعرف الآن باسم العوازل الطوبولوجية الضوئية.
- تم إنشاء العوازل الطوبولوجية الضوئية باستعمال الكثير من المنصات الضوئية، حيث أن هناك مثال على ذلك، وهو مصفوفة الدليل الموجي الضوئي، والرنانات الحلقية المزدوجة، والمواد الفوقية ثنائية الميزة، والبلورات الضوئية، وفي الآونة الأخيرة، تم عملها في الأسطح الفوقية ثنائية الأبعاد [13] والبلازمونيك.
- كشخصية مفيدة من الجدارة لتوضيح الحركات الجماعية الكمية للدالة الموجية، فإن رقم تشيرن يعتبر الثابت الطوبولوجي لعوازل القاعة الكمومية.
- ويحدد رقم تشيرن أيضًا الخصائص الطوبولوجية للعوازل الطوبولوجية الضوئية (PTIs)، وبالتالي فهو ذو أهمية حاسمة في تصميم (PTI).
